2024-2025学年新教材高中物理第八章机械能守恒定律微专题五第1课时动能定理的理解及简单应用训练含解析新人教版必修2

PAGE7-第1课时动能定理的理解及简洁应用1.关于物体的动能，下列说法正确的是()A．质量大的物体，动能肯定大B．速度大的物体，动能肯定大C．速度方向改变，动能肯定改变D．物体的质量不变，速度变为原来的两倍，动能将变为原来的四倍2．木块在大小为10N的水平拉力作用下，在水平面上由静止起先运动，前进1m后撤去水平拉力，木块又沿原方向前进1.5m停止，则木块在运动过程中()A．受滑动摩擦力大小为5NB．受滑动摩擦力大小为6NC．最大动能为10JD．最大动能为6J3．甲、乙两物体的质量之比为m甲︰m乙＝1︰2，它们分别在相同力的作用下，沿光滑水平面，从静止起先做匀加速直线运动．当两个物体通过相等的位移时，则甲、乙两物体此时的动能之比为()A．1︰1B．1︰2C．1︰4D．1︰84．静止在粗糙水平面上的物块在水平向右的拉力作用下做直线运动，t＝4s时停下，其v­t图像如图所示，已知物块与水平面间的动摩擦因数到处相同，则下列推断正确的是()A．整个过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功B．整个过程中拉力做的功等于零C．t＝2s时刻拉力的瞬时功率在整个过程中最大D．t＝1s到t＝3s这段时间内拉力不做功关键实力综合练进阶训练其次层一、单选题1．关于动能，下列说法中正确的是()A．凡是运动的物体都有动能B．公式Ek＝eq\f(1,2)mv2中，速度v是物体相对于地面的速度，且动能总是正值C．肯定质量的物体，动能改变时，速度肯定改变，速度改变时，动能也肯定改变D．动能不变的物体，肯定处于平衡状态2．两个物体质量比为1︰4，速度大小之比为4︰1，则这两个物体的动能之比()A．1︰1B．1︰4C．4︰1D．2︰13．关于做功和物体动能改变的关系，下列说法正确的是()A．只要有力对物体做功，物体的动能就增加B．只要物体克服阻力做功，它的动能就削减C．动力和阻力都对物体做功，物体的动能肯定改变D．力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差4．如图所示，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止起先沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，木箱获得的动能肯定()A．小于拉力所做的功B．等于拉力所做的功C．等于克服摩擦力所做的功D．大于克服摩擦力所做的功二、多选题5．动能相等质量不等的两个物体A、B，mA>mB，A、B均在动摩擦因数相同的水平地面上滑行，滑行距离分别为sA、sB后停下，则()A．sA>sBB．B滑行时间短C．sA<sBD．它们克服摩擦力做功一样多6．质量为m的汽车在平直的马路上行驶，某时刻速度为v0，从该时刻起汽车起先加速，经过时间t前进的距离为s，此时速度达到最大值vm，设在加速度过程中发动机的功率恒为P，汽车所受阻力恒为Fμ，则这段时间内牵引力所做的功为()A．PtB．FμvmtC．FμsD．mveq\o\al(2,m)/2＋Fμs－mveq\o\al(2,0)/2学科素养升级练进阶训练第三层1．一个物体沿直线运动，其v­t图像如图所示，已知在前2s合外力对物体做的功为W，则()A．从第1s末到第2s末合外力做功为eq\f(3,5)WB．从第3s末到第5s末合外力做功为WC．从第5s末到第7s末合外力做功为WD．从第3s末到第5s末合外力做功为－eq\f(2,3)W2．(多选)如图所示，半径为r的半圆弧轨道ABC固定在竖直平面内，直径AC水平，一个质量为m的物块从圆弧轨道A端正上方P点由静止释放，物块刚好从A点无碰撞地进入圆弧轨道并做匀速圆周运动，到B点时对轨道的压力大小等于物块重力的2倍，重力加速度为g，不计空气阻力，不计物块的大小，则()A．物块到达A点时速度大小为eq\r(2gr)B．P、A间的高度差为eq\f(r,2)C．物块从A运动到B所用时间为eq\f(1,2)πeq\r(\f(r,g))D．物块从A运动到B克服摩擦力做功为mgr3．如图所示，ABCD为同一竖直平面内的轨道，其中BC水平，A点比BC高出10m，BC长1m，AB和CD轨道光滑．一质量为1kg的物体，从A点以4m/s的速度起先运动，经过BC后运动到高出C点10.3m的D点时速度为零．求：(g取10m/s2)(1)物体与BC轨道间的动摩擦因数；(2)物体第5次经过B点时的速度；(3)物体最终停止的位置到B点的距离．微专题五功能关系的应用第1课时动能定理的理解及简洁应用必备学问基础练1．答案：D解析：动能公式为Ek＝eq\f(1,2)mv2，可见动能的大小与物体的质量和速度大小都有关系，但与速度方向无关，物体的质量不变，速度变为原来的两倍，动能将变为原来的四倍，ABC错；D正确．故选D.2．答案：D解析：AB.对木块运动的全过程，应用动能定理得Fx1－f(x1＋x2)＝0－0解得：木块在运动过程中受滑动摩擦力大小f＝4N故AB两项错误；CD.对有拉力作用的过程，应用动能定理得Fx1－fx1＝Ekm－0解得：木块在运动过程中的最大动能Ekm＝6J故C项错误，D项正确．3．答案：A解析：由动能定理知，合外力做功等于物体动能的增量．以物体为探讨对象，重力支持力不做功，只有力F做功，合外力做功为：W＝Fx，甲乙两物体受力相同，位移相同，所以合外力做功相同，即动能增量相同，且均从静止起先，所以甲乙动能相同，故A正确，BCD错误．4．答案：A解析：对物块运动全过程应用动能定理得：WF－Wf＝0，可见全过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功，A正确，B错误；物块在加速过程中受到的拉力最大，t＝1s时刻拉力瞬时功率为整个过程拉力功率的最大值，C错误；t＝1s到t＝3s这段时间内，拉力与摩擦力平衡，拉力做正功，D错误．故选A.关键实力综合练1．答案：A解析：动能是物体由于运动而具有的能量，所以运动的物体都有动能，A正确；Ek＝eq\f(1,2)mv2中的速度v与参考系的选取有关，但参考系不肯定是地面，B错误；速度是矢量，当其只有方向发生改变时，动能不变，此时物体并不处于平衡状态，如做匀速圆周运动的物体，C、D错误．2．答案：C解析：由动能表达式Ek＝eq\f(1,2)mv2得eq\f(Ek1,Ek2)＝eq\f(m1v\o\al(2,1),m2v\o\al(2,2))＝4︰1，C正确．3．答案：D解析：合力对物体做负功时，物体的动能削减，故A错误；物体克服阻力做功时，还可能有动力做功，所以动能不肯定削减，故B错误；动力和阻力都对物体做功，但所做总功可能为零，动能不变，故C错误；依据动能定理可知，力对物体做功的代数和等于物体的末动能与初动能之差，故D正确．故选D.4．答案：A解析：AB.木箱受力如图所示木箱在移动的过程中有两个力做功，拉力做正功，摩擦力做负功，依据动能定理可知WF－Wf＝eq\f(1,2)mv2－0所以动能小于拉力做的功，故A正确，B错误；CD.无法比较动能与摩擦力做功的大小，故CD错误．故选A.5．答案：CD解析：依据动能定理：对A：－μmAgsA＝0－Ek，对B：－μmBgsB＝0－Ek，因为mA>mB，所以sA<sB，C正确．克服摩擦力的功都等于Ek，D正确．A、B的加速度大小相同，由s＝eq\f(1,2)at2，sA<sB可得tB>tA，B错误．故选择CD.6．答案：ABD解析：由于发动机功率恒定，则经过时间t，发动机所做的功为：W＝Pt，故A正确；当汽车速度达到最大值vm时，由P＝Fvm＝Fμvm，所以汽车的牵引力在这段时间内做功也等于Pt＝Fμvmt，故B正确；Fμs表示阻力做功，故C错误；在汽车速度从v0增大到最大速度vm过程中由动能定理可得：W－Fμs＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，解得：W＝Fμs＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，故D正确．学科素养升级练1．答案：C解析：由速度时间图像可得，物体在前2s内速度由0变为v0，则前2s合外力对物体做的功W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－0＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0).A：由速度时间图像可得，从第1s末到第2s末物体速度为v0保持不变，则从第1s末到第2s末合外力做功WA＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝0.故A项错误．BD：由速度时间图像可得，从第3s末到第5s末物体速度由v0变为0，则从第3s末到第5s末合外力做功WB＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝－W.故BD两项错误．C：由速度时间图像可得，从第5s末到第7s末物体速度由0变为－v0，则从第5s末到第7s末合外力做功WC＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)－0＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝W.故C项正确．2．答案：BCD解析：A.在B点时由牛顿其次定律得F－mg＝meq\f(v2,r)因为F＝2mg所以v＝eq\r(gr)因为进入圆弧轨道做匀速圆周运动，所以物块到达A点时速度大小为eq\r(gr)，故A错误；B．从P到A的过程由动能定理得mgh＝eq\f(1,2)mv2解得h＝eq\f(r,2)，故B正确；C．物块进入圆弧后做匀速圆周运动，则物块从A运动到B所用时间t＝eq\f(\f(πr,2),v)＝eq\f(π,2)eq\r(\f(r,g))，故C正确；D．物块从A运动到B，由动能定理得mgr－Wf＝0解得Wf＝mgr，故D正确．故选BCD.3．答案：(1)0.5'(2)13.3m/s(或4eq\r(11)m/s)'(3)0.4m解析：(1)由动能定理得－mg(h－H)－μmglBC＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)代入数据解得μ＝0.5(2)物体第5次经过B点时，已在BC轨道上运动了4次，由